Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ФАКТОРЫ ДЕЙСТВИЯ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВАХ

ВАК РФ 06.01.04, Агрохимия

Автореферат диссертации по теме "ФАКТОРЫ ДЕЙСТВИЯ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВАХ"

л-мт

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

На правах рукописи КУЗНЕЦОВА Татьяна Васильевна

УДК 631.811 : 546.02

ФАКТОРЫ ДЕЙСТВИЯ И ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ АЗОТНЫХ УДОБРЕНИЙ В ПОЧВАХ • (специальность 06.01.04 — агрохимия)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА 1989

Диссертациоь

.. .¿юлнена в Институте почвове-

дения И фОТОСИНТе^-:., -'..V

Научный руководить«»!'"^доктор биологических наук, старший научный сотрудник В. Н. Кудеяров.

Официальные оппоненты:, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик ВАСХНИЛ Д. А. Кореньков, кандидат биологических наук, доцент Э. А. Муравин.

Ведущее предприятие — Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, факультет почвоведения.

Защита диссертации состоится « ^» . . .

19 Я9т. в « час. мин. на заседании специализиро-

ванного совета К. 120.35.01 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, ученый со-. ветТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЦНБ

ТСХА.

Автореферат разослан .« "V» . . . 19<^г.

Ученый секретарь специализированного совета — кандидат биологических паук

С. М. Саблина

■ Актуальность темы. В■ развития сельскохозяйственного производства по программе,"намеченной ХХУП съездом'КПСС, больная роль пршодлети? повнзению о^ехтивности минеральна • удобрений путем совершенствования системы six применения, последовательному осуществлению, мероприятий по, рациональному-использованию почвенного плодородия и срсдстп хиулгтцнн сельского хозяйстга. Рациональное использование плодородия пахотных почв невопколаю без детального изучения-.одного из его. состав лявдих - азотного фонда; Лля направленного воздействия: на сгоян/в процессы биоцикла азота в аг-роценозе болылое значение имеет.изучение презравдния азотных удобрений б почве: использование растениями, возксхнкс-потерн,-закрепление почвой,,.воздействие. их на мине'ртлизациа почвенного азота - при.их действии.в год внесения,' а также в последействии; • Косвенное действие азотное удобрений,;,проявляющееся в дополнительном образовании усвояемого для.растений азота почвы в литературе освежено недостаточно, тогда как доля азота почвы п общем выносе нередко:бывает пыле, чем из удобрений. Мало изучена роль "экстра" азота п последействии азотного удобрения. .

Црль'И ллл.пчи исслр.ггтлниП. Целью работы являлось'изучение факторов, влнятаих на мобилизующий эффект. азотных удобрений на азот почвы .в связи .с действием и последействием азота удобрений. -В:задачи исследований.входило: I).оценить размеры "экстра" азота и его роль в проективности.азотных удобрений; 2)*дать сравнительную оценку потерям . азота удобрения при вымгаании и за счет • денитрификации в условиях полевого опыта; >3) изучить накопление нитратного - азота удобрения и почвы в профиле серой лесной почвы; 4) изучить роль "экстра" азота в последействии озотньх удобрений. * ,

• :.-•• Научная норилна работы. Применение в исследованиях стабильного изотопа. азота ■ позволило впервые в условиях многолетнего опыта на серой лесной почве установить,: что.потер: iазота удобрения- определялись процессами денитрификации. Установлено, что . последействие азотного удобрения обусловлено не остаточнш азотом удобрения,? а-минерализовант'м азотсм почвы, дополнительно: образовавшимся под действием ранее внесенного азотного удобрения: Показано,.что эффективность азотного удобрения и его последействие находятся в прямой зависимости от величин "экстра" азота. D полевом опыте на серой лесной почве показано,.что величины "экстра" азота были значительно вкяе в случае, когда почва не ■-.„•■ подвергалась.ранее "действию азотного-удобрения, чем при езегод-:

^-dbsa&GL. ■••'-.■ ' т

■к.': ■*. .-.fl«?гчгьжа " - . ■ ■ '

ном внесении, усвоение растениями азота удобрения в первом случае было* mise, а потери - ниже,"чем во«втором. ' и ■ ; ' • Практическая ценность рг/!отч. 'Полученные результаты могут"., бить использованы при разработке"рекомендаций.по применению • . ; азотных'удобрений.' При"расчете,доз%азотньх удобрений следует ••> • учитывать\<величи!цг■ "А" (количество ,минерализуемого азота при к-.. 'внесешш1аэ0тных' удобрений), -устанавливаемую при. компостировании почвы с iразлкчни/и"дозами -этих удобрений..

: АпробатмУг'работн.. Основные результаты исследований доложены на'.Всесоюзном;совещании "Экологические ■ последствия • применения• • • агрохим11кат"0в"^(г.П^'Ьшо, 1982), на Закавказской - конференции: мо-: лодых . учадис - и ¿ специалистов (г;Цахкадзор, 1981), на 1У.и У кон-.молодьк. ученьк и специалистов факультета почвоведения МГУ (riUocKBá,'>.I98I,j: 1982), на ХУ1-"к6нференции. молодых; ученых и., специалистов;";ЕЙУА" (г.!Ьсква,;. 1982),¿на Всесоюзной кон>^еренц!и1- \ молодых:учёных и специалистов! (г¿Баку, 1904), на конференциях" С молодые • учених • и" специалистов! ИКС. АН • СССР: (г.Пувдно, I9S0;** ■ п 1982, 1984). - -

• Публикация. По теме диссертации опубликовано-10 работ. ■ - Структура и объем работы. Диссертация,состоит из введения, *; обзора!литературы, экспериментальной части,- включающей описание ■■• объектов и;методов, изложение и обсуждение результатов нсследо-> ваний!(5 глав) ¿'-выводов, и 'практических рекомендаций.-Работа со- . держитУР/страниц машинописного тёкста," bíiom.числе ¿^таблиц,"-• йаг которые вынесены в приложение. Список литературы включает -229 наименований (из них 74 - зарубе.тлке).

, ■ ' ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ' ИССЛЕДОВАНИИ;., • '

Мчкрпполрвой опит проводил»! ;в I979-I98I:гг. на девяти раз-"', личн».почвах i(дерново-подзолистые,; серые лесные, пойменная), взятыхJна'территории Тульской и Московской ¡областей. Основные :•• агрохимические показатели почв"перед закладкой опыта были следу-'"Sfo! 'лесные,среднёсуглинистые почвы---plü' ". 4,0-6,8;- гумус"- I.6-3.&; побц> - 100-126 мг/IGO г почвы; ??дао-сер1я'лесная среднесуглшшстая - pH¿oa 7.0; гумус.2 , - 122 ■ . мг/100 г. почвы;-пойменная ср'еднесуглинистая - pHCQ^<> Sjs; гу--; v мус - 3,756, 1:обц> - 192 vr/ICO г почвы; дерново-среднеподзоли- i стая легкосуглинистая - pHCQJJ< 5,6, гумус - 1.696. ,)сб -94 мг/ ICO г почвы;.дерново-слабоподзолистая супесчаная - рИ * г 6,8, гумус - ilo6c;> - 82ыг/1С0 'г "почвы. Опит, вьт.олнен°в'сосудах

без дна из• винипласта<размером • 20x20x40 см,' вмещаюких: 10• га*• почвы. . Схема опыта в-первый год исследования вкллчала*в-себя 2 ва-": рианта на каждой почве: ' з?к и т»л, повторюсть 5-кратная. Опытная культура - кукуруза, уборка-которой- производилась -в фазу вгаоты-вания«султанов.:Во Еторой год исследования.почву из сосудов ви--нимали, -вносили.удобрения .и снопа помещали , в тс ко сосуды. В : ■ .1960 г.. имелись следующие варианты: и.;,1 ?ш>," на фоне-ранее вносимого г:'; -'лгл-->2 года; '1,ГМГК на ({оно повторность "вариантов трехкратная. В 1981 г. - изучалось последействие внесенного в •предаествукдае-.годы азота удобрения.■В.1980 и-1981.гг. вы- : ращивали 'райграс: многоукосный однолетний.-.- Удобрсттл (двойной су-пурфосфат,■.сульфат калия, мечень-й и немеченый сульфат виши) -.■> вносили в дозе' 6 кг -действует,его. вещества на ЛОО г почв».-Сто--*' пень обогащения-'меченогоt по .сульфата, аммония составляла в. ,'.. 1979 г.-22,62,. в 1900,:г. ■- 16,2Г. ат.Я. Почвенные образцы.отбирали весной:(до.внесения удобрений) и осенью ••• (поело<уборки-.. куль-> -, -тур) " - г

: Лпбоглторш-Я • ош-т был залояен параллельно смикрополевга на тех же почвах." КомпостироЕйние почв.^производили,при оптимальной-температуре:и-влажности: (28°С и- 60й ППЗЬ в течение -14:дней в; по-лиэтиленовнх пакетах. Схема опита состояла из * 2-х. вариантов Г;с и ^¡Як;- Двойной суперфосфат; .сергскислыЯ калий■ и . мечеш:й сульфат; аммония вносили .из ¡расчета 6 мг -действующего вещества на. 100 г "-■ почвы.- Избыток"Р:! в удобрении .составлял;22,62-ат./5.

и' Молког.ел^тночнь'й' полерой оп'ут'проводился- на!серой лесной • среднесугллнистой почве в течение 1979-1985 гг.1' .на.экспериментальной полевой станции"Института.почвоведения и фотосинтеза АН . СССР, находящейся.-на правом берегу р.Оки-в райдне р.Пуздно.. Поч-:ва перед-«закладкой' опита-.имела" следующие агрохимические-показа- : тели: Р^с^л <1,7^6;-.суммапоглощеншгх оснований -

12,8 мг-экв./ЮО г почвы;: гидролитическая-кислотность --0,9 мг-.-окв./ЮО г почвы; ¡степень насыщенности основания«! - 932; содержание подвижных. форм фосфора, и - калия - - 10,2. и -15,0 мг/ЮО • г почвы, : соответственно; ■ содертание 0;42; -нитратного ч:.!о. азота - 1,00; I. ' .- 9,26 мг/100 г.почв>ч! содержание общего .азота - >116 мг/1б& > г почвы.! Деглнки. плесадью;;Г'м .10гра11ичи-вались.;; в лнталастовыми»каркасамивкопанными.. в почву на глубину 25 см1:Схема' опыта со скользящими.вар1антами,внесения азота предусматривала оценку как ^действия,,так.и■последействияазотного;, удобрения-на'фюне.1К,-. в зависимости от • предшествующего внесения-

азота. Предусматривалось изучение длительности последействия Л : азота (табл. I). " ■ • ■ •

Таблица I .

Схема полового мелкоделяночного опыта на ■ - :.-; : серой лесной ПОЧЛО-

ГУ 1 n/nt v Годы проведения опыта . •

! 1979 \ . 1980. •■! Д98Г ! 1982 » 1983 i 1934 •' 1905 -

: 1. РК РК ' PIC pi: ' p:c rx

. 2. 15НРК' 151ГРК ■ 15IIPK . 1ЬКР к - j;jpk

3. РК 15::pk 14HPK 14i;pk . 14:п?к ' UHPK 14ПРК

pi: ' РК • ЧчРК 14НРК ' 14:ipk 14npk - UIIPK,'

5. ■ РК . - ■ " РК РК •14:ipk 14IJPK 14iiPK-

б. РК • РК РК ^ •' РК • • 1 5:jp;c ■ *14:fPK

7. РК РК РХ ' РК PK • 15UPK 141IPK

'о. РК - 'РК,- РК ' РК PK "гк 1 &НРК

9. 1 b:iPK РК- РК РК PK PK PK-

10.г UIJEK 15ПРК- РК РК PK PK РХ -

>11. - 14IIPK UiIPK • !51.тк РК PK PK . PK .

12. 14ШС HNPK UIJPX 1511РК ! PK PK

13. 14lfPK ;.14ijpk • - 14щ>к UIIPK v - UtIPK У 14OTK : -1SH?K

Двойной суперфосфат и-сернокислый калий вносили в дозах из рас-: чета, поi 90 кг действующего" вещества на" I; га. >Аымиачнув селитру, :.мечен«>тэ_??Н~в нитратной группе, , и "немеченую вносили-в дозе 120 „кг;и/га.;.Избыток "атомного'процента; в удобрения состав-' ; яяя':те>;годам:"с1ЭТ9;~'94;4;• 1980 "i- 92^9;" I9ai-82'-'97;7;, 1983 -■ 91,5;': 1934 -;'?5,0:.В 1985 г. - 95,2. Повт'орность вариалта РК по годам: 1979 ^ 9;; 1980 - 8; 1981 - 7; 1982 - б; 1983 - 5; 1984 г 4; "1985"-; ЗУ^^^.соответственног^И^гЛО} ?9; /8;'.'5, в том -число с' внесением J 5» П0 2-3 ежегодно.' Удобрения 'вносил;! враз- • . б рос под, ручнуто перекопку весной наглубину 2б'см.' В опьте бжи . использова]ны,последовательно по годам;следующие, культуры: 1979 • кукуруза;:1980-01 - райграс шогоухоенкй .однолетний; 1982-85 кукуруза.' Кукурузу убирали в . фазу "вшетгаания султанов;* В годи вироглвания; райграса прсиэяодилось. 2-3 укоса," Почвсннко■ образци отбирались- по всем делянкам из слоя 01.20 си", а на делянках с ehccuivicm';^iI и на контроло - по-дродцатисалпшетровш^слоям до

глубины 2 м. Отбор почвенньх образцов .производился весной .(перед внесением удобрений) и осенью (после уборки растений).-Вегстаил-сннь'О сезоны.за период проведения от.ггов отличались по количеству вь-павЕих осадков. Наиболее влажном ,был 1932 г.у а самкм-засушлив ь-м -1901 г. Ссзоны 1979, 1983, 1935 гг. характеризовались недостаточна* количеством осадков в ме месяце.—-, • ■■■■..

Мотплч аналитических исследований. Анализы растительного материала и почвы выполняли в; воздугно-сухих-образцах. Анализу почв на агрохимическую характеристику проводились по общепринятом . методам (Агрохимические. методы..., 1975). В почзе и. растеии-,ях определяли содержание сбэдго азота (Кудеяров,. 1972). Содержание обменного аммония, нитратов и.фиксированного-аммония.определяли колориметрически; с помощью фенолятгипохлоритной реакции (Кудеяров,- 1565,.1969;-Кудеяров,..Поткин, 1971). Подготовку проб .на:анализ изотопного состава азота-в, почве и растениях и.его ми-:неральнкх форм в почве,проводили■по методике Кудеярова-и Егоро-<вой (1974).'.Определение изотопного состава.азота в пробах вьтгал-нено старсими игаенероми\Т.В.Русановой и В.А.Леолко на эмиссионном спектрометре я1101-&У. Математическ>то обработку*результатов . от?гов'- проводили по А.В.Соколову (Агрохимические методы.. . , 1975). - • ,

- РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСЭТЭДПЕЕ • , V ' Опенка рлямдрор Угжстра"/адото- и его роль в гчМпктипности

плотит ч удобрений -•

■ ■ В:условиях мйкреполевого опыта на'девяти почвах: не наблюда лось-достоверной связи - между .вшосом азота- с урожаем или прибав коми:урожая - от внесенного азота удобрения, с одной • сторон«, и нал1гчисм форм- минерального, азота перед-началом вегетации расте-■ний/- с другой.. Использование азота удобрения при'вьфаглвании• кукурузысоставляло- 62^83$', при.вкроздвшши райграса в 1980 г. :• 40-59$ от -внесенного количествам Тем не менее, урожаи этих куль тур формировались 'в'значительной-степени за счет азота почвы. -Вкнос.почвенного-азота "растениями ;в'бользей степени зависел от; количества минерализованного за вегетаиионж/й период^азота, чем от-запасов'минерального азота'в почвах пород началом вегетации. ' Величина- "А", (количество азота, минерализованного'- за вегетацион нгй период),' рассчитанная по формуле ¿рида и Дина (Tried and Duast, 1952), достоверно.коррелировала с впюссм азота почт; ку-

курузой (г » 0,974; fy fo);,Веаюшю,,?А"^рсдоигашая-по накопг лени» обцего ■ минерального ¿зота,, включающего. ipyj' iM^f^ и

' npt * КОМПОСТИрОВШШИ; ПОЧВ С 'ЫвЧСНЬЯ СуЛьфаТОМ ОММОНИЯ,

также коррелировала с впю'сом кукурузой ^почвенного-:азота в'вариантах ИКС (г. и'0;770; Pq 05)Х*В ISS0 г. ве/31чина;1,,Ан^(по.4риду и

достоверно коррелировала:"с виюсом; азота,почв«'райграсом , (г ш 0,955; Р0 щ'при внесении, азота, по предшествующему 'фону. PK и г - 0,930, Pq 01 при. наложении' азота.'по:предшествующему. вне-'сепию HPK).; ; ; • ' » \ • Л

Известно, что-.внесенио^азотного удобрения может стимулировать -дополштельное,' по сравнению з безазотнши" вариантами, использование растениями почвенного азота. Однако, в первый год'в кикрополевом опыте. на .трех почвах* (¡2 серке ''леенке «'пойменная) , не было зафиксировано появление'^экстра";азота,гв осталынк почвах'ота величина-составляла б-51?5 к фонам'гк,'что,; по-видимому, определялось особенностями азотного режима почв ¡^Прибавка виюса азота растениями за счет внесения:азотного удобрения в среднем на 55$ состояла из азота удобрения'и :на'4К? была представлена ■' "экстра" азотом.1- Исходные' запасы ■подвижного азота почвыч (H-!lIl,t Ч н-ко,") составляли 5-5I5S от; вмюса!почвенного азо-- та на вариантах ГК и А-32% - на;вариантах HPK." 0сновная;часть почвенного азота в'урожае была'представлена,азотом из:органиче--ских запасов, минерализовавшихся в течение-периода вегетации растений, в т.ч. "экстра" азот в вариантах кРК в среднем составлял 6ольеий процент', чем исходное содержание подвижного ыине-.рального азота почв. (23 и 135?, соответственно). -

При выралдевании» райграса (1980 г;) величина ^экстра" азота j-меньзалась при ¡внесении азота удобрения в течение двух лет в .2,4 раза, по сравнению,с однократном внесением.

, В условиях .полевого опита на серой лесной почве наблюдалась' высокая о^ективность -внесенного азота; Так как в опыте применялась, ini4 - ..JHO.j,; баланс азота удобрения устанавливался только для нитратной части аммиачной селитры из расчета внесенного количества. 60 кг li/га'в. год."При установлении доли* азота,почвы и удобрения в ебцем, вьзюсе^ этого элемента с урожаями, ■ а также 1 величины "А" исходили из.расчета одинакового усвоения.растениями,азота ■ аммонийной и нитратной групп аммиачной селитры (Смирнов,-1977) и из расчета.в 1,4.раза большего,усвоения растениями азота нитратной группыДКудеяров,- 1905). Величины "экстра", азота сильно■'.¡■.-:".\.-..•варьирювава: по годам . (табл. 2).. Наибольшие'величины -"экстра" - J;

G - • ' - -

азота отмечены в вариантах, где аммиачная селитра вносилась по предшествующему внесению только фосфорно-каллйного фона. Средняя величина "экстра" азота.была в этих вариантах ,Ь 1,5 раза вые, чем,на вариантах;'с ежегоднь^.внесением азотного удобрения. По; видимому,"- минерализующийэффект азотного, удобрения; проявляется сильнее в случае, когда почва'ецё- не подвергалась.воздействи» этого удобрения.

• - Таблица 2 •

Соотношение азота почвы и удобрения в выносе этого элемента с урожаями растений в полевом опыте .

..... . ■ , (1980-1985 гг.)

Вынос азота,- кг/га

Вариант

1

лч

Экстра" азот

! общий-

I УД06-*

? рения*

почвы ч-1! - . кг/га! % к РК-

РК

27,8

27,8

'■ ■ 14,2-53,9

Ежегодное 92,8 ' .

внесение 54,6-157,3 21,0-70,4. 21,8-86,9 . 3,6-^33,0 20-146 П120 '

•VI, 7

14,2-53,9 ' 48.1

20.3

73

: Внесения 112.в-

55,1

57,5

29,7

■107

"Л20 "Р6»- 56,4-193,2 33,6-74,0,13,6-119,2 (-4,6)-65,3 (-25)-1?5

шествовало• .......-........ ,..... . , .....• -.••.•

: только РК -л- , ' *

•* Величины, полученные из расчета одинакового усвоения растения' ми азота аммонийной и нитратной групп аммиачной селитры.'

Примечание: над чертой - среднее, под чертой - крайние значения по годам. .

" ■ Сравнительная оцрнкл. потерь'азота удобрения пр:т пымыпадии ; < и па счет денитгификагг.ш р условиях полевого опыта • ;

. ~ Неучтенный аммиачной - селитры на фоне предшествую-

щего внесения • 1'Ьгрк составлял в ^среднем за семь лет 3956-от внесенного, на фоне 1'К - значительно ¡м'еньсе (23^) (табл. 3). При ■ ежегодном^ внесении меченой аммиачной селитры дефицит 15И-ИО-3-',, : составлял>'47^'от внесенного за..семь , лет количества, • - , ; .>■■ '•' •. ■■' Как показали «наблюдения за миграцией нитратного азота; я ■.-■;>", • слое; почвы 0-£00;см; - остаточные, количества, 1 -'и-ио^~ . удобрения у*

. • Таблица 3

Баланс .1 %-КО^" аммиачной селитры в • полевом опыте' на '. . серой лесной почве (1980-1985 гг.)

Предке- Г ствующее! удобре- !• ние ! ! Использовяно. ! растениями 1 Осталось' в почво (0-200 см). | Не учтено

■ ■ кг/гл ! % 0Ти-' кг/га !,дозы ! кг/гл: ! Я кг/га , „ооы { кг/га . ' . | - % от. дозы .

РК 27,6 46 18,8 • ЗТ • 13ч,б-Ч ' 23 •

I ' - 16,8-37,0 28-62 6,1-31,5 10-53 4,9-24,3 8-40

14ПРК ' - 18,3 . 31 17,9 ' ' 30 23,8 39

6,7-32,7 - П-55 6,9-33,5 12-56 19,3-29,6 32-49

* Внесено 60 кг/га 15н-ко3~. ■ 4 ' * '

Примечание: над чертой - среднее, под чертой - крайние значения по годам. " • " ' ' ■

при, ежегодном внесении аммиачной селитры были небольшими.' По.-/•;■ .-••• окончании вегетационного периода .было ¡обнаружено !51'-по,~ в , кг/га::в 1979 - 0,2; 1980 - 1,5; 1981-'- 7,1; : 1982 - 0,7; '1983 -., 0,5; Самое• высокое остаточное количество ••?5н-мо^".. в слое 0-200 ,: см было осенью 1981. г., в засуэливый год, .ксгда урожай райграса: ' и использование им азота были сравнительно невысокие. ; Данные 'по 'распределению ^И-НО^- по профилю почвы (табл. '4) позволяют су- : дить,о .почти" отсутствующей миграции азота"удобрения в его нит-- ; ратной; форме.' Так, в слое почвы 0-100 см количество не

превшало 6 кг/га-(осень 1981 г.); а в.слое 100-200 см1- не более Л, 5; кг/га'- (осень Л980 г.)Присутствовавшие нитраты удобри- . ния в количестве кг н/гаосеныо 1981 г. в слое почвы 120-200 см, если ..бы 'и, бьащ- отнесены к потерям за счет вымывания,-то-они ' были бы несравненно. меныае того количества-'-(66,3- кг*И/га)которое не'.было4 обнаружено ,при сведении баланса- азота удобрения за 1979-1981 гг;' Следовательно неучтенный азот удобрения в■ данном • •опоте,следует.почти полностью отнести за счетпотерь азота в газообразных формах. А поскольку. ,в опыте <пршенялась.меченая1 нит-'ратнел форма, к-потери азота при нитрификации исключались, то «•.& они могли- быть обусловлены только проце'ссом;денитр{фикац!1и; Почти полноо отсутствие' потерь; азота удобрения за счет 'вшивания на почвах-среднесуглинлстого мехсостава показано также. в ряде лизи-

' ' ■•*-.:"■-'' - ' Таблица 4

. Остаточные количества нитратного азота в профиле серой лесной почвы4при . ■. ежегодном внесении'НН^ - '^иОу (по окончании вегетационного периода),

И-НО,~ кг/га ,

I 1979* > 1980 ! 1981 ! 1582 ! 1983 У0и" V ' - •••"••■'' ■ у - т - • , . . .

» см \ обцее 115н-по3"! обдее |151М;о3~| обдее '|15Н-1:о3"| обцее |151Ы;о3" | обцсе |15:ы;о3"

0-20 "7,7 . ■ 0,1 ' 9,9 . .. " . 27,5 0,4 ,14,7 ' • 0,6 8,8 . 0,3

•20-40 ' 12,0 2,8" 10,1 ' 18,2 - ' 7,1 • 0,03

40-50 ' 35,7 - . . 0,1 1,0 15,9 5,6 '6,9 5,7

,60-80 . 93,0 ■- - . • "18,3 ■ 7,7, ' ' - 4,8 -

80-100 . 84,1, - 15,6 " 5,3 ' - ' 12,9 ■ ■-.■■• . 4,8 ...

100-120 не опр. .не опр. 18,9 0,3 4,6 - •. - • - 8,5 0,1 6,1 - .

120-140 ■ ■" 47,4 1,2 16,6 0,4 16,7 '5,4

140-160 " —ч— • • 41,1 38,4 0,3 - н,о 7 • — ' ' • 8,4 0,1 ,

'160-180 ^ ' - 'И >' . г,: ■■ с 40,1 54,6 0,2 • 11,6 ' - " - 9,2

.160-200: ■ и * - - 40,9-. 0,2 . 13,1 - - 8,0 . 0,1 '

; 0-200 232,4* ' . 0,2- 176,5 1,5 240,2 7,1 121,3 ,0,7 68,3 0,5

; * Слой 0-100 см. '

метрических опытов (Варюскина, Кирпанева, 1975; Варкикина, 1982; Филимонов, Сделен, 1979; Смирнов и др., 1982) и в полевом опыте Бродбента, Карлтона (Broadbant, Carlton, 1973). ■ —

■ Накопление нитратного азота почвм и удобрения в-профчле : , ■.'.-. серой лссной г 04 пн ■.■•. ••-';■

' - Аккумуляция нитратов из удобрения в профиле почвы на вариантах с внесением 15п-по предшествующему.внесению РК не превышало 0,6 кг Н/га (вар. 6, осень 1985 г.), причем 0,5 кг Я/га ift отого количества находилисьв слое 0-100 см. На вариантах с'изучением последействия накопление остаточного.нитратного азота- ; удобрения не.превышало 0,2 кг/га в слое почвы 0-200 см. Однако необходимо отметить четко выраженное воздействие азота удобрения на накопление нитратов почвенного происхождения. Причем,, ото наблюдалось в вариантах и в годы внесения .азотного удобрения,и. в последействии (табл. 5). д

Таблица: 5"-.

Остаточные количества нитратного азота в слое почвы : 0-200 см в конце вегетационного сезона • -iv■•:••.

I ! Т I !Среднее !"Экстра-

Вари- \ 1979 ! I960 ! 1931 !, 1982 11979- !„.,„„,***

* Т t I f Г Т9й? »8307 анты* ---1-—r^-- среднее за

} - N, кг/га** {1979-1982

I . 16 • 4 7 50 19 -

2 " 232"' 177 240 ' . 121 193 171

0,2 ' 1,5 7,1 0,7 3,2 ' 900

9 232 • 159 ' ш. ' 72 , 153 - ' 134

0,2 " 0,0 0,0 • \ 0,0 ,0,0 705

10 232 177 234 - 57 • 175. • J56

0,2 i.5: 0,0 0,0' '0,4 - 821

II " 232 177 240. • ' 72 • 180 : . 1§9

0,2 - 1,6 • 7,1 , 0,0 2,1 ■ - 836

12 232 177* "• 240 ' 121 193 171

0,2 1.5 . 7,1 ' 0,7 3,2 , 900

к Номера вариантов в соответствии с табл. I. ' '

** В числителе т общее количествоу в знаменателе азот удобре-■ ния. . •

кк* В числителе - кг/га, в знаменателе - % к ГК. - ;

При сопоставлении данных-по соотношению запасов нитратов , почвенного происхождения.в слоях почвы 0-100-й 100-200 см в , ^ »осенний период времени окадьяается^ что большая часть нитратного . " окстра" азота находитсяв „слое I00-2C0 см i ( в среднем .около 2/3 (124 кг л/га) от общего количества в.слое 0-200;см). Следова-> .тельно» можно по латать,, что, азот удобрения, не являясь непосред-г. ствешом источником загрязнения грунтовис вод'азотом, тем не ме-гцео служит причиной,накопления нитратов почвенного прсисхояде-

ния и их. вымывания в нижележащие гориэ'онты, вплоть до уровня . .'грунтовых вод. .' • '

- Роль "пкетра" плота в последействии anoTwy удобрений

Многочисленные исследования, поЪвя^енные изучению усвоения ¡последующими-культурами иммобилизованного:азота удобрений,*;показывают их,слабое последействие 0,5-5$ от внесенной дозы (Jan-' ' ваоп, 1963;;'Locc;Àîiioooni-1967; ¡Дегтярева, 1973;Ромашек, ,1973; Корсньков, 1976; Смйрюв,-1977; Левенец и др.,..1970; Кудеяров и др.,1978;.Сирота,;Л978; Еилова и др., 1978; .Dr'oadbohti :19б8; Андреева, и др. ,1979; : 1981; Блюм,4,1979; 'Кормцкая, 1979; Гамзи- . ков,, Кострик, % 1979; 'Körte Sotiriou, 1980; Шияй: и др., 1985). ,

В некоторое яксперимёнтах при изучении последействия азотных удобрений получены значительные прибавки урожая, по сравнению с фоном PK (Кудеяров,: Рьикс, 1967; Гамзиков, SI978; Никити-ссн и др.; '1981; Арнаутова, 1982; Маткевич, 1904), но, так. как эти опыты проводились : без ; метки 'ril, то трудно судить, определялось, ."31 последействие непосредственно остаточнгм азотом удобрения или Д]^ИМ;ИСТОЧНИКОМ-"а^ из них могло ? быть действие "экстра" азота," что .также было ,отмечено в опытах ¿на сйбирски'х почвах (Гамзиков 'и др.", 1935). .■

j : " Остаточные количества меченого по.1 ^Н азота удобрения в • . почвах микрополевого'г и, полевого опьтов были представлены, преимущественно иммобилизованным ^ ¿3otom.v Средние величины иммобилизации азота удобрения в почвах микрополевого'опыта.были после ^выращивания кукурузы 19% от, внесенного количества,*/после райграса -22%. В варианта с наложением азота средние величины иммобилизации составили 32%. При повторном внесении азота удобрения" .размеры иммобилизации..1-^! удобренияснижались в среднем по изу-. чаемым почвам на Çfi,\\по 'сравнению с однократным внесением (16 и ,22%,' соответственно). Размеры иммобилизованного азота удобрения зависели от содержания органического вещества в почвах. Кооффи-

циенты корреляции между этими показателями.были равны при выра-сдавании кукурузы.О,57,при выращивании райграса с однократным • внесением азота - 0,73, с наложением азота - 0,59, Коэффициенты достоверны на уровне значимости ^о.О1-0,05- Утраты почвенного ■ ; азота на урожай и потер! • компенсировались иммобилизованным. азо- г том удобрения в среднем.по почвам при однократном внесении•азота л:;щь на 15%, при двукратном - на 50%.' -

•Потери остаточного азота удобрения из почв за осенне-зимне-рзнневесенние периоды времени составляли (в среднем по почвам) . 28% от обнаруженного осенью количества; ■ . .■• - ..■■...-■■..■.■-■ ■.•

:.. ■ В условиях микрополевого опыта .при изучении последействия -л ■азота удобрения не на всех почвах получены прибавки урожая к. фону IX (табл. 6),

Таблица 6 .

>■■■■ Урожай райграса-и вынос с ним*ааота в последействии --г, •на различных почвах (1981.г.) ,

.Вариант

' т

г 1

'Урожай на • !Прибавка :! Вынос ••: /!. :. . ■¡фоне гк и ' {выноса:'"'-'! -.15.» :. •- ,■!"Экстра"..И: . . , !прибавка к ¡общего.11,!'■■"уд«-' I - -

1-I кг/сос. ' ---

I !Г.------- счх» ! . | ^ от общего выноса

'.о»'' чг.;

1979 ! 1980 ! 1981 ' » ' /" » • -I

сух. |в-в0,г/с0с.I

РХ ГК' .- РХ 9,0. 17,7 '■'У ■:•!': •г.-"'*. . 1 -

гк' 15нгк РК' +1.3 +26 4 +6

+(0. ..4,7) +(0.". .75) 2...6 +(0... 18)

1511ГК 15НРК "рк: +1,6 * +16 5 - - +12

+(0; ..3,8) +(0.. .100). 4...8 +(0... 23)

15Ш?Х иПРХ +1,6 . , +16 ■, . 2- ч ' - +12

РХ +(0. ..3,8) +(0..' .100) 1..-.3 +(0... 23)

Примечание: над чертой - среднее,-, под чертой - .крайние значения,

- Вынос,азота-удобрения ¡райграсом в последействии составлял 1-8& от общего выноса азота, растения в последействии использовали в среднем 195? азота'удобрения от,обнаруженного-на.начало';, вегетации культур или '3% от внесенного количества. .Такое же количество иммобилизованного, азота удобрения-.терялось'' за> период -; вегетации; культур. Таким ■ образом," общая .реминер&жэацня\иммобй-,лизованного г азота удобрения на, второй год--после; его - внесения •

.достигала 38$ от количества, определенного на'начало вегетащш выращиваемых- культур.: ' :'■' .' , '.

- "В условиях, полевого опыта на серой лесной\почве;при изучении последействия аммиачной* селитры использование иммобилизованного'азота удобрения, урожаем госледуещ?« культур рассчитывалось следующим образом:^:использоваиие'иммобилизованного. 11-1.'03~ опре-

• делялось'непосредственно г.о метке 1511,-а использование :«*-3!.Чд+ определяли 'из расчета в 2 раза большего его усвоения растениями ,

• в . последействии,, чем; из нитратной,' исходя из того, что из оммо- '

• нийной* группы, аммиачной'.селитры иммобилизуется азота в 2 раза больае, чем из нитратной (Смирюв, 1977; Кудеяров и др.,.-1984). •

I- В опыте изучалось;последействие-азота, внесенного в течение од-■ ного-четырех лет; ••'.?' '-''• '.-'• '■'"'■ -..'•• •' .' ■ '

V ," Прибавки урожая,выращиваемых культур в первый год последействия'составляли 19-191Й к'фону ;гк, во второй год 7 29-1" ■ •• (таблГ-7)';ч Абсолютные; величины выноса азота удобрения в периый год последействия независимо;от-общего количества:внесенного ' азота были очень близкими, за исключением засушливого 1981 года.; * При изучении последействия, аммиачной - селитры 'на • второй год ис-пользовшие: азота удобрения'было'низке (0,9-6,6 кг. М/га). Величи-

• ны "зкетра" ; азота значительно .-превышали величины выноса азота удобрения в последействии; за исключением 1931 неблагоприятного года;'¿..когда• общее потребление^ азота .райграсом ¡было невелико. 'На .второй?год!последействия величины'"экстра" азота-заметно снижались,' ? по сравнению,-с",тако^ год последействия.

- : / V Использование иммобилизованного,. азота - удобрения в пос ледей-

• ствии:-в'первый год не превьсало в последующие годы - 2%. от

.. ■внесённого.-''количества. Азот удобрения в общем выносе азота урожаями культур составлял 3-12^, ..что явно не могло обеспечить по-Л,-лученных прибавок урожая сухоговеществав вариантах с изучением ■ последействия; аммиачной, сетатры." Решающ!-» роль , в последействии ' азотного'удобрения на серой лесной почве в полевом опыте мог иг— . рать не остаточный азот удобрения, а переходяг^е. запасы "экстра" минерального азота почвь! '(табл. 5 ) , , образовавшиеся .в результате внесения этого удобрения. Величины прибавок вшоса почвенного . \: азота с;урожаем в последействии составляли па годам;4-168$ (или 66$ув .'средне»^ заб лет)- кфону РК.и отражали »¡е что. иное, как усвоение расте!П1ями пореходя^1х;запасг)и в почве минерального - "экстра"азота. .Эффект ."экстра"-азота почвы под влиянием азотных удобрений но ограничивается годом их внесения. : •..' .

1. _ ; . ' -- Таблица ,7

• Последействие азотного• удобрения/в<полевом; опыте \ ; - -г»,»-, за первгй л второй годи

Енссено К !Го^Н 'Прибавка ' . Вигос азота удобрения,I после- !урожая к !-

кг/га- !дсП_ '¡Фену РК, ! общий !УД°бР°-!' ' '..почвы м/ш- »стгня Х'сухое в-во ;цИЯ !-

, " 'удсбрс-! . ' ' ' | - -1 всего!"экстра"

(ния .¡!—--!—----:---

1 . 'ц/га \ % I > :. ■ -кг/га ч

120 - 1930 - 23 ,77,5 ' 9,3 68,2 14,3

(1979) 1931 | 3,1 29, 21,9 0,9,' 21,0 2,8

240 19-31 , 1 2,0 19 - 20,0 2;4- •17,6 -0,6. ~

(1979-00) 1982 ;,27»7 93 63,0 . 2,'4 60,6 . 31,7 ^ -

360 . 1982 ' 54,2 191, -82,3 10,8 71,5 42,6 "

(1979-81) 1933' ' 51,9 112- 55,3 . 6,6 48,7 24,7 •

460 ' '1933 05,2 141 63,0 10,5 52,5 28,5 .

'(197Э-С2) 1904 37,0 82- 47,6, ■ • 4,4 . 43,2 15,6

' * „' , . " ВЫВОД* • «

•г- Потребление почвенного азота растениями на -различных(со-• рих.тос£гнх;дор[10Ео-[10даотеот!ГХ)почвах в условиях' кикрополевого.;: -опыта зависело! главнь?.»-образом,'* от, количества■азота, ¡«шерали-<зеванного.за вегетационный.перюд. Величина "А"-достоверно кор-?релировала• с1 общим;вкносом -азота'.растениями'-■ (г = 0,674; Р0-'0£)чи с вьносо.ч азота почвы (г & 0,974; Рд. 01). . ' '' ' \ , , ; 2.. Обнаружено <снижение -минерализации почвенного органиче-; ■; ского .азота г.од .воздействием удобрения;при-систематическом его:'••••.-.-.внесении.-В.условиях-кикрополево'го опыта на различных дерново-' -:, подзолистюс и серых лесных.:почвах величина '"экстра" • азота уменьшалась при внесении азота" удобрения в: течение-двух лет в 2,4 ра--за", по сравнению с- однократньм внесением.-В.условиях полевого ' V г отта.на серой лесной:почве средние относительные' величины "экс-; тра",- азота составляли: 10^,., если внесению:азотного удобрения --.предшествовало-внесение только фосфорного.и калийного-удобрений.' При предшествующем•внесении,полного минерального г удобрения-сг, включением азота величина ,?экстра" азота .^составляла-.лизь '73% : к,*1 • Фону РК. " ■ ' "

f, 3. Размори иммобилизованного.азота удобрения на; различиис почвах в условиях микрополевого опыта'.зависев'о? .содержания органического; вещества'в:них.'Коэффициенты'корреляции метуцг содержанием гумуса* ¿" почве и. количеством иммобилизованного азота из (1) ¿204: были'ровны. при. выращивании кукурузы" 0,57; при выра-4 -цивании "райграса- с однократным внесением"; азота - 0,73 и'с наложением* азота 0,59. Коэффициенты достоверны на уровне значимо- . сти Р0 ¿1-0 05* При'повторном внесении азотного удобрения разме-,ры-иммобилизации.'•'н удобрения снижались'и были меньше на С% (в среднем по изучаемым почвам), по сравнении с однократньм внесением. ' ' " ■ ' "';' ". ■ •. - .' - '-

4". В условиях микрополового опыта была установлена доста- ; точно высокая реминерализация ■■ иммобилизованного азота удобрения, которая пршодила'к значйтельньг« потерям'иммобилизованного азота.7 На разл;1чных почвах, за.осенне-зим11е-рэнневесенш1й, период времени в среднем "..терялось.28/5* от обнаруженного' осенью количе-. ства .иммобилизованного' азота. ,-М» '•""-.. v\ ■- j- vAA'•'-

5«' Реминерализация иммобилизованного азотаудобрения во' всех исследованных.почвах на второй год после его внесения' дос-• тигала 38% от количества,*^ определенного на начало вегетации вы- ; .разеваемых, культур. В "тем числе использовано ¡растениями в последействии азотного "удобрения-в «среднем I9¡S от ¡оставшегося и 3% от дозы ^внесенного азота , - потер»! достигали также 19 и ;3¡S, соответ-' ственно^ • • : '. ' i . ,

.: б. Во всех 'исследованных почвах при внесении азотного удобрения складывался -.отрицательный баланс азота.' Затраты минерализованного азота почвы на формирование урожая растений и газооб-* разные потер! компенсировались иммобилизованным азотом удобрений в условиях * шшрополевого' опыта "в среднем - на IS{S при однократном • внесении азота , и 5С?5 при¡ двукратном., внес ении .' В полевом опыте на серой' лесной 'почве эти величины состашили при • вносбнин азота на (Тона FK - 52,1, na фоно ХРК - 42?,'. -

'.7.■ Усвоение растениями,и потери азота удобрения в полевом опыте.на серой.лесной почве зависели от удобрения.в предшествующем году. - Коэффициенты использования растениями азота удобрения на фоне.предшествующего внесения-рк составляли 46%;на фоне предшествующего внесения 11ГК - 31^, потери - 23 и 39$, соответственно. ' * _

8. В полевом опыте на серой лесной почве потори'аэота удобрения за счет .вымывания практически отсутствовали. Потери азота

.удобрения в этих 'условиях, в основном, происходил»' вследствие.. . дёнитрификааии'. Однако,: не, исключается; возможность " потерь при -, в смывании нитратов почвенного.происхождения на,вариантах с:вне-, сенисм;азотного;удобрения,-поскольку на этих вариантах в профиле почви 100-2С0 см-накапливались' значительные количества "экстра" нитратного азота,-ддостигагхне п среднем 124 кг И/га. -г '-V 'Эффективность азотного удобрения на исследованных.: почвау ..определялась не ,только.величиной:использования и потерями азота удобрения, / но.л количеством.£окстра" азота1:\сб^зртщегося;,в;!результате; усиления'" минерализации "почвенного. азота -тод. влиянием' отого удобрения.: В - условиях: микропо левого. опыта увоетчеттовыноса азота растениями за счет внесения азотного-,удобрения в среднем -на &&Й.состояло" из азота.удобрения и,-на 45$ было представлено . ."экстра".: азотом.АВ полевом опьч'еуБелпчошижшоса азота >растения; ми при снесении. аммиачной селитры было представлена "экстра" азотом на 31-3^. - ' •

г;* - 10;. Использование. азота удобрения в последействии в условиях полевого опыта на серой лесной почве в :первый год не провисало 8Й'от-внесенного.количества, в последующие-годы.—-2Й. Азот, удобрения в обьем вкносе"азота урожаями культур в последействии составлял - 2-17%. '.Количества усваиваемого-. растениями иммобилизованного азота удобрения при его: последействии-'не обеспечивают ' практически значимого увеличения урожая.последующих культур. •. -

-.. II.•.Набясдавгееся« в -. полевом.опито на , серой лесной почве по-лежтельиое последействие азотного удобрения определялось не остаточным количеством слота этого удобрения в почве,■а■переходящий- о осени: к весне запасами "экстра": нитратного азота в корне-обитаемом слое" почвы. 'Накапливаемый под воздействием азотного •". удобрения;"экстра" нитратный.азот"в.почве обеспечивал получение :прибавок урожая, по сравнению с фоном РК, на 66% в среднем за б лет провэдошд опыта. - : ' - -

'•- - Практические ррксмендпции

.... При расчете: доз. азотных, удобрений рекомендуется принимать во внимание количества "экстра1! азота,' которой может образовываться за вегетационный период; С этой целью рекомендуется определение величины "А"-при компостировании почвы с азоттми удобрениями. '

Список опубликованных работ по теме диссертации , .,...;..„ . ->

1. Кузнецова Т. В:, Башкин В. Н. Баланс меченого удобрения в условиях полевого опыта/Дезисы докладов Закавказской конференции молодых ученых и специалистов. Цахкадзор. 1981. С. 42—43.

2, Кузнецова, Т.:В„ Башкин В. Н. Аккумуляция нитратов в профиле серой лесной почвы при внесении ,5N удобрения в полевом опыте//В сб.: Экологические последствия применения агрохимикатов (удобрения). Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР. 1082. С. 86—87.

О. Кузнецова Т. В. Использование азота при одно- и двухлетнем внесении 15N удобрения в различные почвы (Тр. V научной конференции молодых ученых фак. почвоведения МГУ)//Рукопись деп. в ВИНИТИ. 1983. С.. 72—73. № 286-83 Деп.

4. Кудеяров В. Н., , Башкин В. Н„ Кузнецова Т. В. Estimation of N deficiency in soil by determination of total mineral nitro-gen//Comm. in Soil Sei. and Plant Anal. 1983. V. 14. N 5. P. 435—449.

5. Кузнецова T. B,; Башкин В. H. Определение суммы минерального азота почв для оценки их азотного режима/Дезиеы докладов Всесоюзной конференции молодых ученых. Баку. 1984. С. 85. -

6. Кудеяров В. Н., Башкин В. Н„, Кузнецова Т. В. Диагностика азотного режима почв по количеству общего минерального азога//Хнмия в сельском хозяйстве. 1984. M» 1. С. 12—16.

■ 7. Кузнецова Т. В. Коэффициент использования к потери NH4 lrN03 d полезом опыте на серой лесной почве/Др. II конференции молодых ученых и специалистов ИПФС АН СССР/Рукопись деп. в ВИНИТИ. 1985. С. 259—262. № 5301-85 Деи.

8. К у д е я р о в В. Н., Башкин В. Н.. Кузнецова Т. В. A comparative assesmcnt of fertilizer N loss due to teaching and denirtifi-cation im a field experiment on grey forest soil//Proctedings 9-th C1EC World fertilizer congress. Hungary. 1984. P. 188—190.

9. Кудеяров В. H., Кузнецова Т. В., Башкин В. Н. Исследование факторов действия и последействия меченой 15N аммиачной селитры в полевом опыте на серой лесной почве. Сообщение 1. Действие азота удобрения//Агрохимия. 1987. № 8. С. 3—10.

10. Кудеяров В. Н., ' Кузнецова Т. В., Башкин В. Н. Исследование факторов действия и последействия меченой 15N аммиачной селитры в полевом опыте на серой лесной почве. Сообщение 2. Последействие азота удобреиия//Агрохимия. 1987. № 9. С. 3—7.

Л-27589 24.01.89 г. Объем 1 п. л.

Заказ 2'34. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. А. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44